JPS5826528B2 - パルスレ−ザホログラフィによる振動計測方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、１つのホログラム上に振動の等振幅線とと
もに、振動のノード、位相が表示できるようにしたパル
スレーザホログラフィによる振動計測方法に関する。

第１図は従来の振動計測方法に適用されるパルスレーザ
ホログラフィ装置を示すブロック図である。

この第１図における１はダブルパルスレーザ装置である
。

ダブルパルスレーザ装置１はトリガ電圧印加によって作
動し、間隔をおいて２発のパルスレーザを発振するもの
である。

このダブルパルスレーザ装置１から発射されたレーザ光
はビームスプリッタ２で２光束に分割される。

その一方は参照光として平面鏡３に反射させて、凹レン
ズ４、コリメータレンズ５、減衰器６を介して平面鏡７
で反射させて、写真乾板８を露光するようになっている
。

写真乾板８はホルダ９にセットされている。

また、上記２光束のうち、他方の光は物体照明光として
、凹レンズ１０を介して被測定物体である供試体１１に
照射されるようになっている。

この供試体１１０反射光が上記参照光とは異なった角度
から写真乾板８を露光している。

そして、ダブルパルスレーザ装置１から発射されたレー
ザ光は光検出器１２で検出され、その検出出力はオシロ
スコープ１３で表示されるようになっている。

一方、１４は位相可変２出力発振器であり、２出力のう
ちの一方の出力は増幅器１５と周波数カウンタ１９とに
入力されるようになっている。

増幅器１５の出力は励振器１６に入力されるようになっ
ており、この励振器１６に増幅器１５の出力が入力され
ると、励振器１５は上記供試体１１を加振するようにな
っている。

位相可変２出力発振器１４の他方の出力はパルス発振器
２０に入力されるようになっている。

このパルス発振器２０の出力はスイッチ２１を介して上
記タプルレーザ装置２０に人力されるようになっている
とともに、このパルス発振器２０の出力の一部は上記オ
シロスコープ１３に入力されるようになっている。

なお、１７は振動計であって、供試体１１に固着され、
この供試体１１の振動をピックアップし、増幅器１８を
介してオシロスコープ１３に出力するようになっている
。

次に、第１図のホログラフィ装置による振動計測方法に
ついて説明する。

まず、位相可変２出力発振器１４、パルス発振器２０、
オシロスコープ１３およびスイッチ２１を用いて、ダブ
ルパルスレーザ装置１から発生する２発のパルスレーザ
光を供試体１１の振動に同期して、たとえば、１発目の
パルスレーザ光を振動の正の最大振幅状態で発射させる
。

また、２発目のパルスレーザ光を振動の負の最大振幅状
態で発射させる。

この場合、ダブルパルスレーザ光の発射時刻は外部から
ダブルパルスレーザ装置１へのトリガパルス印加後、装
置固有の一定の遅れ時間ＴＤだげ遅れるので、オシロス
コープ１３の画面上で振動のピーク値より外部トリガ電
圧パルスの位相を遅れ時間ＴＤだげ進めておく。

なお、第１図におけるＰｌは１発目のパルスレーザ光、
Ｐ２は２発目のパルスレーザ光である。

また、ダブルパルスレーザ装置１から発生したレーザ光
束をビームスプリッタ２に導き、そこで２光束に分けて
、その一方を平面鏡３、凹レンズ４、コリメータレンズ
５、レーザ光強度を減衰させる減衰器６、平面鏡７を経
て、参照光として、写真乾板８に照射する。

ビームスプリッタ２で２分された他方は凹レンズ１０に
より拡大されて、照明光として供試体１１を照射する。

この照明光の第１発目は正の最大振幅にある供試体１１
から反射され、第２発目は負の最大振幅にある供試体１
１から反射され、それぞれ物体光として写真乾板８に照
射される。

このようにして、写真乾板８は供試体１１の正の最大振
幅状態の物体光を参照光による露光および供試体１１の
負の最大振幅状態の物体光と参照光による露光とによっ
て、２重に露光される。

そして、上記写真乾板８を現像定着し、水洗乾燥してホ
ログラムを作成する。

次に、第２図に示す装置により、以下に述べる方法で上
記ホログラムの再生を行なう。

この第２図において、連続波レーザ光発生装置３０とし
て、たとえば、ヘリウムネオンレーザ装置から発生した
レーザ光束を凸レンズ３１、コリメータ３２により、平
行光束にした後、平面鏡３３を経由してホログラム８ａ
をその照明光束に対して、ホログラム製作時の参照光と
同じ入射角になるようにセットすると、供試体１１の振
動振幅分布に対応する暗い干渉縞１１ｂが再生像（虚像
）１１ａとして現われる。

この暗い干渉縞は供試体１１０表面の任意の１点Ｐの振
幅をａ（Ｐ）とおくと、の関係にある位置に現われる。

この（１）式において、ｍ＝１．２．３、・・・・・・
であり、ｍは縞次数を表わす。

また、λはパルスレーザ光の波長（ルビーレーザの場合
、λ−０．６９４３μ７７１）、θ１、θ２は振動ベク
トルと照明光および物体光のなす角度である。

この暗い干渉縞１１ｂは振幅についての等高線を現わし
ているので、この再生像をカメラ３４で写真撮影するこ
とにより、供試体１１の振幅分布が印画として測定され
る。

しかしながら、このような従来の振動計測方法で得られ
た再生像の一例として、周辺固定、平板振動測定結果は
第３図（参考資料１を描出して再現した図）に示すごと
くである。

この第３図の暗い干渉縞は振幅モードの等振幅線Ａを示
しているが、この第３図では、振動のノード、振動の位
相についての情報は得られないので、正確な振動モード
の解析ができないと云う欠点があった。

この発明は、上記従来の欠点を除去するためになされた
もので、ダブルパルスレーザ装置カラ発射されるダブル
パルスレーザ光をビームスフリツタで２光束に分割し、
この２光束のうちの一方を参照光とするとともに他方を
物体照射光として被測定物体へ投光してホログラムを作
成する方法において、上記ビームスプリッタと上記被測
定物体との間に回転反射手段を設け、この回転反射手段
が回転する間に２発の照明光を上記回転反射手段で反射
させ、上記被測定物体に投光する照明光の第１発目と第
２発目とをそれぞれ異なった角度から投光するようにし
たことを要旨とすることにより、振動モードのノード、
相対位相が振幅分布の情報とともに得られ、正確な振動
モードの解析ができ、１つのホログラム上に振動の等振
幅線とともに、振動のノード、位相が表示できるパルス
レーザホログラフィによる振動計測方法を提供すること
を目的とする。

以下、この発明のパルスレーザホログラフィによる振動
計測方法の実施例について説明するが、その具体的実施
例の説明に先立ち、まず、理解を容易にするために、こ
の発明の特徴の概要を項目的に列挙することにある。

（１） 振動計測のためのダブルパルスレーザ光によ
る写真乾板露光において、第１発白のダブルパルスレー
ザ光による露光時の供試体照明光の角度を変化させ、照
明光の角度の変化による干渉縞がホログラム再生像に現
れるようにしている。

（２）上記（１）項を実現するために、ビームスプリッ
タ、凹レンズ、平面鏡などから構成されるホログラム製
作光学系において、供試体照明光用平面鏡を回転させる
ようにしている。

（３）上記（２）項の供試体照明光用平面鏡の回転角度
と供試体振動に同期してダブルパルスレーザ光の第１発
白をダブルパルスレーザ装置から発射させるために、供
試体照明光用平面鏡を電磁石とばねを用いて回転させ、
電磁石の電流の変化に対した電圧信号を発生させ、供試
体振動に同期した電圧パルスをダブルパルスレーザ装置
に印加させるためのゲート回路のオープン信号として用
いた。

次に、この発明の具体的な実施例の説明に移行する。

第４図はその一実施例に適用されるパルスレーザホログ
ラフィ装置の構成を示すブロック図である。

この第４図において、重複を避けるため、第１図と同一
部分には同一符号を付してその説明を省略し、第１図と
は異なる部分を重点的に述べることにする。

この第４図では、第１図の符号１から符号２０までの部
分は第１図と同様であり、また、スイッチ２１は省略さ
れている。

さて、２３は回転平面鏡である。

この回転平面鏡２３はビームスプリッタ２で分割された
光束の１つを反射鏡２２で反射し、凹レンズ１０を介し
てこの光束をさらに受光および反射して供試体１１に投
射するようになっている。

この回転平面鏡２３の背部には棒状の回転治具２４が突
出されており、支点０で枢支されている。

回転治具２４の端部には、この端部な挾んで一方にばば
ね２５が固着されており、常時引っ張っている。

また、回転治具２４の端部の他方には電磁石２６が近接
して設けられており、スイッチ２７を介して、直流電源
２８および微分回路２９に接続されている。

このスイッチ２７を投入することにより、電磁石２６が
直流電源２８で付勢され、回転治具２４の端部がばね２
５の弾力に抗して引きつげられるようになっている。

上記直流電源２８は電磁石２６を作動させるための電源
である。

また、微分回路２９は直流電源２８の出力信号を入力し
、それを微分して、微分出力を遅延回路３０に送出する
ようになっている。

この遅延回路３０の出力はゲート回路３１に出力するよ
うになっている。

ゲート回路３１は遅延回路３０の出力信号とパルス発振
器２０の出力信号とを入力して、ケート信号を作り、ダ
ブルパルスレーザ装置１に出力するようになっている。

その他の部分は第１図と同様である。

次に、この第４図のパルスレーザホログラフィ装置によ
り、この発明のパルスレーザホログラフィによる振動計
測方法について説明する。

この説明に当たり、理解を容易にするために、次の（ａ
）項ないしくｃ）項の項目に分けて手順を説明すること
にする。

（ａ） まず、位相可変２出力発振器１４の出力を増
幅器１５を経て励振器１６により供試体１１を振動させ
る。

この供試体１１の振動状態は振動計１７でピックアップ
され、そのピックアップ出力は増幅器１８で増幅された
後、オシロスコープ１３に供給される。

これにより、供試体１１の振動状態はオシロスコープ１
３で観測される。

その結果、供試体１１が所定の共振状態にあることが確
認される。

また、これと同時に、位相可変２出力発振器１４の出力
は周波数カウンタ１９に送出され、この周波数カウンタ
１９のカウント値により、供試体１１の共振周波数を確
認することができる。

（ｂ） オシロスコ−７”ｌ ３ヲモニタしナカラ、
パルス発振器２０の出力パルス列を上記振動計１７より
ピックアップした振動零の位置に対して、ダブルパルス
レーザ装置１の第１発白のダブルパルスレーザ光発射の
ための外部トリガ電圧印加に対する遅れ時間ＴＤだげ、
位相を進めておく。

（ｃ）次に、スイッチ２７をオンにして、直流電源２８
よりスイッチ２７を介して電磁石２６に電力を供給する
。

これにより、電磁石２６が励磁され、ばね２５の弾力に
抗して回転治具２４を電磁石２６に引き付けて固定して
おく。

（ｄ） 次に、ダブルパルスレーザ装置１に外部トリ
ガ電圧を印加して、ダブルパルスレーザ装置１からダブ
ルパルスレーザ光を発生させ、参照光と物体光の光の強
さの比が約４〜２０の範囲にあることを光検出器１２（
パルスレーザ用測光メータ）で確認する。

（ｅ） 参照光と物体光の光路差がダブルパルスレー
ザ装置１から発生されるパルスレーザ光ノ可干渉距離以
内にあることを確認する。

（ｆ） ダブルパルスレーザ装置１から発生するダブ
ルパルスレーザ光の間隔ＡＴを上載ａ）項の結果を用い
て、供試体１１の振動の１／４周期にセットする。

（ｇ） 未露光のホログラム写真乾板８をホログラム
写真乾板９にセットする。

（ｈ） 次に、スイッチ２７をオンにして、電磁石２
６への通電を断ち、ばね２５の力により、回転治具２４
を電磁石２６から引き離す。

このようにして、（ａ）項から（ｈ）項の操作を経た後
、さらに、次のような操作によってホログラムが得られ
る。

（ｉ） 回転平面鏡２３を固着した回転治具２４が電
磁石２６から離れて回転する。

一方、微分回路２９は電磁石２６の電流の変化、すなわ
ち、電磁石２６への直流電源２８の供給、遮断時の変化
を微分してパルス電圧を発生する。

このパルス電圧は遅延回路３０によって遅延させ、たと
えば、５Ｘ１０−３秒（任意でよいが、遅延回路３０の
遅延時間は回転治具２４の回転慣性を計算に入れて定め
る必要がある）遅らせて、ゲート回路３１に印加する。

これにより、パルス発振器２０のパルス列はゲート回路
３１を通してダブルパルスレーザ装置１にトリガ電圧と
して印加される。

（ｊ） パルス発振器２０のパルス列が印加されたダ
ブルパルスレーザ装置１はパルス列の最初のパルス電圧
でトリガされて、ダブルパルスレーザ光を発射する。

（ｋ） ダブルパルスレーザ装置１から発生された第
１発白のダブルパルスレーザ光は上記（ｂ）項において
、供試体１１の振動振幅零の状態に同期されているので
、供試体１１の振動の零状態で照明され、その物体光が
参照光を同時に写真乾板８に到達する。

（１） ダブルパルスレーザ装置１は第１発白のパル
スレーザ光に引き続いて、供試体１１の振動の十周期後
に第２発白のダブルパルスレーザ光を発生する。

（川 第２発白のダブルパルスレーザ光の発射時ニは、
回転平面鏡２３は回転治具２４により回転中であるから
、第１発白のダブルパルスレーザ光とは異なる角度で、
負の最大振幅状態にある供試体１１を照明し、その物体
光は参照光と同時に写真乾板８に到達する。

（ｎ） このようにして、写真乾板８は供試体１１の
振動状態が振動零状態と正の最大振幅にある場合とで、
異なる照明角度による２つの物体光で露光される。

（０） 上記のようにして、２重露光された写真乾板
８を現像、定着処理した後、水洗乾燥してホログラムが
得られる。

上載ａ）項ないしく０）項の操作手順でホログラムが得
られるわけであるが、これについてさらに補足説明を行
なうことにする。

ダブルパルスレーザ装置１は概略５０Ｘ１０−９秒間の
閃光パルスを２発発生し、その間隔はｌＸｌ０−６秒か
ら１０００ＸＩＯ−６秒程度の範囲の最小刻みｌＸｌ０
’秒の任意の値に設定できる。

その第１発白のダブルパルスレーザ光は外部トリガ電圧
印加後、一定の遅れ時間ＴＤ（１０００〜１５００Ｘ１
０−６ｓｅｃ ）をおいて発生するものである。

上記ダブルパルスレーザ装置１から発生したダブルパル
スレーザ光はその間隔設定値ＡＴだけ離れた２発の閃光
レーザ光束で、これらはビームスプリッタ２でそれぞれ
２つに分けられる。

この閃光レーザ光束の１つは参照光として写真乾板８に
到達し、他の１つは照明光として供試体１１を照明する
ことは従来と全く同様である。

また、位相可変２出力発振器１４は２出力の発振器であ
り、２出力のうちの一方の正弦波信号の位相を固定し、
他の正弦波信号の位相を０°〜３６００の範囲で任意に
設定されるもので、位相固定の出力は供試体１１の励振
に、他方は上記パルス発振器２０を駆動し、このパルス
によりダブルパルスレーザ装置１の外部トリガ用として
用いられるようにしている。

そして、位相可変２出力発振器１４０位相固定の出力は
振動計１７、周波数カウンタ１９およびオシロスコープ
１３によって、供試体１１の共振状態をモニタする。

他方、位相可変２出力発振器１４の出力はパルス発振器
２０を駆動させ、このパルス発振器２０からのパルス列
をゲート回路３１を通してダブルパルスレーザ装置１の
外部トリガ信号として用いるようにしている。

そして、この外部トリガ信号の一部はオシロスコープ１
３に加えて、オシロスコープ１３で表示することにより
、供試体１１の振動とパルス発振器２０の出力の位相関
係が確認される。

また、微分回路２９はスイッチ２７をオフにした場合に
、直流電源２８から電磁石２６に流れる電流の変化を微
分して、パルス電圧を発生させるためのものであり、遅
延回路３０は微分回路２９の出力パルスをｌＸｌ０
’秒から１秒の範囲で変え、ｌＸｌ０ ’秒の刻みで
遅延させることができる。

この遅延回路３０の出力パルス信号の印加後１／１０秒
間だけ（任意でよい）パルス発振器２０の出力パルス電
圧を通過させ、ダブルパルスレーザ装置１にトリガ信号
として印加するものである。

このようにして、ダブルパルスレーザ装置１にトリガ信
号が印加されることにより、ダブルパルスレーザ装置１
は上述したごとく、ダブルパルスレーザ光を発生するが
、このダブルパルスレーザ光は光検出器１２で検出され
、その検出結果はオシロスコープ１３で表示する。

このダブルパルスレーザ装置１のダブルパルス間隔設定
値ＪＴは振動の周期の＋、すなわち ■ 、（Ｔ＝−（ｆ：共振周波数） ・・・・・・・・・
・・・（２）ｆ に設定する。

そして、スイッチ２７を遮断すると、電磁石２６の回路
の電流の変化が微分回路２９でパルス電圧に変換されて
、遅延回路３０を通り、ゲート回路３１に入力される。

その結果、パルス発振器２０の出力パルス電圧はゲート
回路３１を通り、ダブルパルスレーザ装置１に印加され
て、振動零と正の最大振幅状態に同期した２発のダブル
パルスレーザ光が発射する。

ダブルパルスレーザ光の１発目はビームスプリッタ２で
２つに分かれて、その一方は参照光として、写真乾板８
に到達し、他方は供試体１１の振動零の状態でｗ（ｐ、
ｔｌ） を照明し、その反射光が物体光として写真乾
板８に到達する。

２発目のダブルパルスレーザ光では、参照光は１発目と
同じであるが、照明光は回転平面鏡２３の角度がわずか
に回転変化しているので、正の最大振幅状態を１発目と
異なる角度で照明する。

その照明角度は第５図に示す基本配置で考えると、次の
ようになる。

すなわち、回転平面鏡２３の角度を微小角εとすると、
２発目の照明光Ｂ２の角度は２εだげ傾く。

その結果、物体光の伝播方向は実線のΣ１から点線のΣ
２となり、αｆ：２εの方向変化となる。

この第５図において生じた物体光Ｂ１の角度変化αは見
かげ上、第６図に示すように、供試体１１を回転中心Ｃ
よりεだけ回転させた場合と同じとなり、供試体１１に
見かげ上、変位δＲ（Ｐ）、すなわち、 δＲ（１＝ ｌ ｔａｎε ・・・・・・・・・
・・・（３）が生じたとみなすことができる。

ただし、Ｐは供試体表面の任意の１点、 ｌは見かげ上の供試体の回転中心からＰ点までの距離、 である。

したがって、２発目の物体光は照明光用の回転平面鏡２
３０回転による供試体１１の見かげ上の変位δＲと、現
実の振動による変位Ｗ（Ｐ、ｔ２）が重畳された状態、
すなわち、 ｗ’（Ｐ、ｔ２）＝δＲ（Ｐ）＋ｗ （Ｐ、 ｔ ２
） ”・”’（４）から反射したものとして、写真乾
板８に到達する。

このようにして、写真乾板８は振動零と正の最大振幅状
態ｗ（Ｐ、ｔ２）に同期した物体光と参照光で２重露光
される。

一方、ホログラムの再生は第７図に示の再生装置により
、以下に述べる（Ｐ）項ないしくｒ）１１の操作により
行なうことができる。

（ｐ） まず、第７図に示の再生装置を構成する。

この第７図において、ヘリウムネオンレーザ装置４０か
ら発生したレーザ光束４０ａを凸レンズ４１．４２で平
行光束とした後、平面鏡４３で反射させ、ホログラム８
ａを照明する。

この場合、ホログラム８ａに対する照明光入射角度を第
４図り示の参照光の写真乾板８に対する入射角度と同じ
にする。

（（１） このようにすると、干渉縞をともなった再
生像が供試体１１の位置に現われる。

（ｒ） この再生像をカメラ４４で撮影すると、振動
モードを表わすパルスレーザホログラフィ干渉縞が印加
紙として記録される。

上載ｐ）項から（ｒ）項はホログラム再生の簡単な操作
手順であったが、以下にそれについてさらに詳述する。

第７図において、ホログラム作成時の参照光の写真乾板
８に対する入射角と同じ角度でホログラム８ａをネオン
ヘリウムレーザ光で照明すると、次のような干渉縞が得
られる。

すなわち、供試体１１が振動していなげれば、回転平面
鏡２３の回転による供試体１１の見かげ上の変位はδＲ
（Ｐ）だけであるので、 ＊を満たす位置Ｐに暗い干渉縞、たとえば、第８図のよ
うな平行縞Ｘが生じる。

ただし、この（５）式において ｎ＝１．２．３、・・・・・・ λはダブルパルスレーザ光の波長、 θ′１、θ′２は供試体１１の見かけ上変位の方向と照
明光および物体光のなす角度、 である。

供試体１１が振動しているときは、１発目の物体光に対
応する状態が振幅零、２発目に対応する状態が（４）式
のｖ／（Ｐ、ｔ２）であるのでを満たす位置Ｐに暗い干
渉縞が生じる。

ただし、（６）式において、 Ｎ＝１．２．３、・・・・・・ λはダブルパルスレーザ光の波長、 θ１、θ２は振動ベクトルと照明光および物体光のなす
角度、 である。

この（６）式は供試体１１の見かげ上の変位の方向と照
明光および物体光のなす角度θ′１、θ′２がそれぞれ
振動ベクトルと照明光および物体光のなす角度θ１、θ
２に等しい。

すなわち、θ′１−θ１、θ′２−０２とみなされるな
らば、次のようになる。

ただし ｎ＝１．２．３、・・・・・・（供試体の見かげ上の変
位による干渉縞の次数）、 Ｎ＝１．２．３、・・・・・・（供試体の見かげ上の変
位と振動による干渉縞の次数）、 である。

この（７）式はフリンジシフト量Ｓとして、５＝Ｎ−ｎ
と定義すると、 ただし、θ１ｆ−θ２中００場合 となる。

この（８）式は、第９図ａ（供試体１の振動方向が正の
場合の等振幅曲線ＡＯを示す図）、第１０図ａ（供試体
１１の振動方向が負の場合の等振幅曲線ＡＯを示す図）
に示すように、振動の方向がそれぞれ正と負の大きさに
対応して、フリンジシフト量Ｓの符号（正と負）とＩｓ
Ｉで表わされることを示している。

たとえば、第９図ｂ（第９図ａの等振幅曲線を示す図）
の１１点ではＳの符号は正で、 Ｓ ＝１、また、第
１０図ｂ（第１０図ａの等振幅曲線に対応するフリンジ
シフト量を示す図）の２２点ではＳの符号は負で、１ｓ
ｌ＝２のように、振動の方向と振幅値が明らかとなる。

したがって、この方法によれば、振動の振幅と方向をノ
ゝルスレーザホログラフイ干渉縞として計測できる。

次に、この発明による実験例について説明する。

第１１図、第１２図、第１４図は周辺固定平板の振動状
態についてこの発明の方法によりホログラムを作威し、
その再生像を撮影した写真（参考資料２、参考資料３、
参考資料４）を描出して再現したものである。

また、第１３図は参考資料２を参照にして、参考資料３
を解析した例である。

第１１図および参考資料２の平行な干渉縞Ｌ１は振動振
幅が零の状態の再生像であり、上記（５）式で与えられ
る回転平面鏡２３０回転による干渉縞である。

第１２図は第３図で示したのと同じ共振モードで振動し
ている場合の参考資料３を描出した再生像であり、回転
半鏡２３の回転に基づく平行干渉縞Ｌ２が振動の方向と
振幅とにより歪んでいる。

すなわち、フリンジシフトしていることがわかる。

解析された第１３図では、縞模様が上方へ歪んでいるの
で、振幅の等高純の一番中さい円形模様へ向かって、紙
面から上方へ凸状の振動モードが現われた状態が示され
ている。

そして、フリンジシフト量Ｓ＝１に対応して振幅が＋０
．３５μ流であることがあらかじめ計算されているので
、この模様は最高次数の縞の位置の振幅が＋２．１０μ
扉であることが示されている。

そして、上記第１２図から得られた第１３図の解析図は
振動方向正の振幅分布を示したが、第１４図（振動方向
負の振幅分布のホログラムの再生像を示す）、第１５図
（第４図から得られた解析図）は振動方向負の振幅分布
を示したものである。

このようにして、従来の方法では計測不可能であって振
動モードのノード、相対位相が振幅分布の情報とともに
得られるようになった。

なお、ノードについては図示していないが、正、負の位
相の判断から容易に図示することができる。

以上詳述したように、この発明のパルスレーザホログラ
フィによる振動計測方法によれば、ダブルパルスレーザ
装置から発射されるダブルパルスレーザ方をビームスプ
リッタで２光束に分割し、この２光束のうちの一方参照
光とするとともに他方を物体照射光として被測定物体へ
投光してホログラムを作成する方法において、上記ビー
ムスフリツタと上記被測定物体との間に回転反射手段を
設け、この回転反射手段が回転する間に２発の照明光を
上記回転反射手段で反射させ、上記被測定物体に投光す
る照明光の第１発白と第２見目とをそれぞれ異なった角
度から投光するようにしたことを要旨としているので、
振動モードのノード、相対位相が振幅分布の情報ととも
に得られ、正確な振動モードの解析ができ、１つのホロ
グラム上に振動の等振幅線とともに、振動のノード、位
相が表示できる効果を奏するものである。

なお、参考資料１は従来のパルスレーザホログラフィに
よる振動計測方法で得られたホログラムの再生像の平板
振動測定結果を撮影して示した第３図に対応する写真、
参考資料２はこの発明のパルスレーザホログラフィによ
る振動計測方法の一実施例で得られた振動振幅が零の状
態のホログラムの再生像を撮影して示した第１１図に対
応する写真、参考資料３は同実施例で得られたフリンジ
シフトしている状態のホログラムの再生像を撮影して示
した第１２図に対応する写真、参考資料４は同実施例で
得られた振動方向負の振幅分布を示すホログラムの再生
像を撮影して示した第１４図に対応する写真である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のパルスレーザホログラフィによる振動計
測方法に適用されるパルスレーザホログラフィ装置のブ
ロック図、第２図は同パルスレーザホログラフィによる
振動計測方法により得られたホログラムの再生方法を説
明するための図、第３図は同パルスレーザホログラフィ
による振動計測方法により得られた周辺固定平板の振動
状態のホログラム図、第４図はこの発明のパルスレーザ
ホログラフィによる振動計測方法の一実施例に適用され
るパルスレーザホログラフィ装置の構成を示すブロック
図、第５図および第６図はそれぞれ同実施例における供
試体に対する照明光の照射方法を説明するための図、第
７図は同実施例により得られたホログラムの再生方法を
説明するための図、第８図は同実施例における供試体の
非振動時でかつ回転反射手段の回転角に対応するホログ
ラムの状況を説明するための図、第９図ａは同実施例に
おける供試体の振動方向が正の場合の等振幅曲線を示す
図、第９図すは第９図ａの等振幅曲線に対応するフリン
ジシフト量を示す図、第１０図ａは同実施例における供
試体の振動方向が負の場合の等振幅曲線を示す図、第１
０図すは第１０図ａの等振幅曲線に対応するフリンジシ
フト量を示す図、第１１図は同実施例により得られたホ
ログラムの平行な干渉縞が振動振幅零の場合の再生像を
示す図、第１２図は同実施例により得られたホログラム
の平行な干渉縞が振動方向と振幅方向に歪んでいる場合
の再生像を示す図、第１３図は第１２図から得られた解
析図を示す図、第１４図は同実施例により得られたホロ
グラムが振動方向色の振幅分布の再生像を示す図、第１
５図は第１４図から得られた解析図である。 １°°°・°°タフルパルスレーザ装置、２°・・・・
・ビームスプリッタ、３・・・・・・平面鏡、７・・・
・・・反射鏡、８・・・・・・写真乾板、１０・・・・
・・供試体、１２・・・・・・光検出器、１３・・・・
・・オシロスコープ、１４・・・・・・位相可変２出力
発振器、１６・・・・・・励振器、１７・・・・・・励
振器、１９・・・・・・周波数カウンタ、２０・・・・
・・パルス発振器、２３・・・・・・回転平面鏡、２４
・・・・・・回転治具、２６・・・・・・電磁石、２８
・・・・・・直流電源、２９・・・・・・微分回路、３
０・・・・・・遅延回路、３１・・・・・・ゲート回路
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ダブルパルスレーザ装置から発射されるダブルパル
   スレーザ光をビームスプリッタで２光束に分割し、この
   ２光束のうちの一方を参照光とするとともに他方を物体
   照射光して被測定物体へ投光してホログラムを作成する
   方法において、上記ビームスプリッタと上記被測定物体
   との間に回転反射手段を設け、この回転反射手段が回転
   する間に２発の照明光を上記回転反射手段で反射させ、
   上記被測定物体に投光する照明光の第１見目と第２見目
   とをそれぞれ異なった角度から投光するようにしたこと
   を特徴とするパルスレーザホログラフィによる振動計測
   方法。